GREENTEK 14W GU10接口外贸版大功率射灯DIY之“换心”中篇

真情永存 · 发表于 2020-12-24 11:50:54

   由于嘉立创打板还没有回来，今天就再来“水”个帖，讲一讲电路设计。
   历史帖见链接：GREENTEK 14W GU10接口外贸版大功率射灯拆解简评
                                    GREENTEK 14W GU10接口外贸版大功率射灯DIY之“换头”
                                    GREENTEK 14W GU10接口外贸版大功率射灯DIY之“换心”上篇
   直奔主题，从输入开始。

   如之前所说的一样，SS26组成桥式整流电路，压敏电阻和保险组成过压保护（图中放置的是0欧电阻，实际焊接1206贴片一次性保险）。设计时在一次性保险和可恢复保险间徘徊，一次性保险熔断快，但是不可逆；可恢复保险可逆但是熔断时间较慢，小体积大电流的耐压较低。因为还没有测试，故暂且用一次性的吧！

   DC-DC降压电路，用于触摸芯片的供电。电路原型几乎照搬，为了降低电路纹波，有效保证触摸芯片工作的可靠，在输出端使用了2个47uF的MCLL电容滤波。同样根据实际调试效果看是否有必要用2个。
   除了滤波电容，反馈回路也对电路纹波及稳定性有着影响。从电路图上可以看到，反馈电阻的取电一定要是在滤波电容的后面。有些芯片的规格书上画的反馈电阻在滤波电容的前面完全是为了方便识图。此外，反馈电阻大小的选择也有学问。

   通常，很多人会根据这个公式求出R1和R2的比例关系，然后再找出合适的电阻。为什么厂家不直接写成R1/R2=多少，而是采用这样看上去略显复杂的表达式呢？这是因为电阻的取值是有范围的。什么范围？和典型电路的阻值在同一数量级。为什么？且看下图：

   反馈的原理就是比较放大，而学过运放电路的都知道平衡电阻这一说法，为了和内部参考电压的阻抗一致，外部分压电阻的阻抗也应该接近同相端阻抗，这样能提高电路的稳定性。
   接下来就是触摸控制和LED驱动电路了。

   同样几乎都是照搬手册上的典型电路，触摸芯片的4种控制模式由2个MODE脚的高低电平决定，这里设计成了贴片短接点，方便焊接同时减少成本。LED驱动电路的恒流值由R8,R9,R10三个电阻决定，CS脚固定电压0.2V，和原版电路的电压一致。因此3个电阻的阻值也和原版电路一样，同时可以通过调整阻值改变电流大小。LED滤波电容采用了两个低ESR的电解电容，容值220uF。前一篇讲到，PB1808规格书中对输出滤波电容的建议是1uF或更大的MLCC电容。但是触摸芯片4KHz的调光频率较低，不但会有较大的纹波电压，同时也会听到MCLL的啸叫声，因此改为电解电容。这个电容值和原版电路上的一样，但是驱动方案不同，具体纹波电压如何仍待测试。
   好了，原理图设计完成，开始布板。

   电路板的尺寸只能用卡尺量了（不过量的还是蛮准的）。元器件全部放置在顶层。上方为电源输入，下方为LED驱动输出，左方为LED驱动电路，右方为触摸芯片供电及驱动。

   顶层线路图，开关电源电路，要注意输入输出的主回路，因为脉冲电流很大，通常都要采用大面积铺铜。同时要保证DC-DC芯片的良好散热，最好在焊盘同层就有大面积接地铜皮。触摸芯片的触摸感应脚引出线应尽量短，线径和与铜皮间的距离按照规格书的要求设计，TP点焊接触摸盘。

   底层线路图。可以很显眼的看到两个黑框。这是两个电感的下方地铜皮被挖空了。这样做有说可以降低地平面的干扰。当然，这种说法存在争议。建议挖空的观点是电感上有很大的脉动电流，会产生感应信号耦合到底层地平面。相反的观点是认为电感的耦合能量较弱，且只会影响电感正下方小范围的地平面，挖空后会影响地平面的完成性。综合本板子的考虑，还是做了挖空处理。
   好了，到此，电路设计算是完成了，下篇，也是最后一篇了，就是焊接调试了，敬请关注。